SKA (Square Kilometre Array)

Skynet: Οικιακοί υπολογιστές εξερευνούν τα άστρα.

Αν και το όνομα παραπέμπει στον υπερυπολογιστή που φέρνει τον πυρηνικό όλεθρο στη σειρά ταινιών του «Εξολοθρευτή», ο Skynet του Διεθνούς Κέντρου Ραδιοαστρονομικών Ερευνών (ICRAR- International Centre for Radio Astronomy Research) έχει πιο αγαθούς (και συγκεκριμένα, επιστημονικούς) σκοπούς: τη δημιουργία ενός δικτύου οικιακών υπολογιστών με σκοπό την ανάλυση τεράστιων όγκων αστρονομικών δεδομένων.Το Skynet ουσιαστικά αποτελεί έναν τεράστιο, «διαμοιρασμένο» υπερυπολογιστή: ένα τεράστιο δίκτυο στο οποίο συμμετέχουν υπολογιστές από όλο τον κόσμο, οι οποίοι θα αξιοποιούν τις μη χρησιμοποιούμενες υπολογιστικές τους δυνατότητες (ενώ βρίσκονται σε λειτουργία) για την ανάλυση ραδιοαστρονομικών δεδομένων.Οι υπολογιστές του Skynet θα αναζητούν πηγές ακτινοβολίας που αποκαλύπτουν την παρουσία άστρων, γαλαξιών και άλλων ουρανίων σωμάτων/ σχηματισμών, ενώ οι ιδιοκτήτες τους θα μπορούν να κερδίσουν ως ανταμοιβή επισκέψεις σε αστεροσκοπεία που συμμετέχουν στο πρόγραμμα, συλλέγοντας τα ίδια τα δεδομένα.Ένα από τα βασικά «όργανα» του προγράμματος Skynet είναι το SKA (Square Kilometre Array) το οποίο θα χρησιμοποιεί χιλιάδες δορυφορικές κεραίες για να συνθέσει το πιο ισχυρό όργανο παρατήρησης των ουρανών που δημιουργήθηκε ποτέ. Η απόφαση για το πού ακριβώς θα εγκατασταθεί το SKA (κόστους 2,36 δισεκατομμυρίων δολαρίων) θα ληφθεί το Φεβρουάριο του 2012. Οι χώρες που θεωρούνται επικρατέστερες όσον αφορά τη «φιλοξενία» του είναι η Αυστραλία και η Νότια Αφρική.Το SKA, πέραν του δικτύου του Skynet, θα διαθέτει και τους δικούς του υπερυπολογιστές. Ωστόσο, ο όγκος των δεδομένων που θα συλλέγονται εκτιμάται πως θα είναι τόσο μεγάλος, που θα απαιτείται η συλλογική ισχύς χιλιάδων υπολογιστών για το απαραίτητο «φιλτράρισμα».«Καθώς σχεδιάζουμε, αναπτύσσουμε και χρησιμοποιούμε τη νέα γενιά ραδιοτηλεσκοπίων, η ζήτηση ισχύος από τους υπερυπολογιστές θα είναι όλο και μεγαλύτερη» είπε σχετικά ο καθηγητής Πίτερ Κουίν, διευθυντής της ICRAR, συμπληρώνοντας πως «το Skynet σχεδιάζει να βοηθήσει στη δουλειά που γίνεται ήδη δημιουργώντας ένα δίκτυο υπολογιστών που ανήκουν σε πολίτες, στο οποίο οι ραδιοαστρονόμοι θα μπορούν να βασιστούν για την επεξεργασία δεδομένων με τρόπο που αλλιώς δεν θα ήταν εφικτός».Οι ενδιαφερόμενοι κατεβάζουν και εγκαθιστούν ένα μικρό πρόγραμμα το οποίο βάζει τον υπολογιστή να αναλύει δεδομένα όταν δεν χρησιμοποιείται για κάτι άλλο. Σύμφωνα με το ICRAR, το πρόγραμμα είναι μικρό και εξαιρετικά «ελαφρύ», ενώ τα «πακέτα δεδομένων» θα είναι επίσης μικρά για να μην επιβαρύνεται η σύνδεση Ίντερνετ του ιδιοκτήτη του υπολογιστή. Την ιστοσελίδα του προγράμματος μπορείτε να βρείτε εδώ.

http://www.theskynet.org/index

Αντίστοιχα «συλλογικά» εγχειρήματα έχουν γίνει και στο παρελθόν. Ένα από τα πρώτα είχε να κάνει με την ανάλυση δεδομένων για λογαριασμό του προγράμματος αναζήτησης εξωγήινης νοημοσύνης SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence), ενώ ένα άλλο ασχολείται με την αναζήτηση του μποζονίου Higgs.

Το ισχυρότερο ραδιοτηλεσκόπιο του κόσμου διεκδικεί η Αφρική.

Έτοιμη να φιλοξενήσει το ισχυρότερο ραδιοτηλεσκόπιο του πλανήτη, το SKA (Square Kilometre Array) παρουσιάζεται η Νότια Αφρική, φιλοδοξώντας να επικρατήσει επί των αντιζήλων της: της Αυστραλίας και της Νέας Ζηλανδίας.Το κολοσσιαίο (τόσο σε διαστάσεις όσο και σε δυνατότητες) ραδιοτηλεσκόπιο θα αποτελείται από χιλιάδες κεραίες- «πιάτα», συνολικής επιφάνειας ενός τετραγωνικού χιλιομέτρου. Θα κοστίζει περίπου δύο δισεκατομμύρια δολάρια και θα «παράγει» αρκετά δεδομένα για να «γεμίζει» 15 εκατομμύρια iPod (των 64 GB) κάθε μέρα, απαιτώντας για την ανάλυσή τους υπολογιστική ισχύ την οποία κανένας υπερυπολογιστής αυτή τη στιγμή δεν μπορεί να καλύψει μόνος του (και για αυτό ζητάται η βοήθεια του προγράμματος Skynet, που θα συνδέσει χιλιάδες οικιακούς υπολογιστές από όλο τον πλανήτη για την ανάλυση των δεδομένων του SKA).Είναι πολύ πιθανό η Αφρική να κερδίσει την «κούρσα» για την εγκατάσταση του ραδιοτηλεσκοπίου. Όλοι οι «διαγωνιζόμενοι» (Αυστραλία, Νέα Ζηλανδία, Νότια Αφρική σε συνεργασία με άλλες οκτώ αφρικανικές χώρες) προσφέρουν τεράστιες εκτάσεις γης με μικρούς πληθυσμούς, κάτι που σημαίνει ότι θα είναι ελάχιστες οι παρεμβολές από κινητά τηλέφωνα και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές. Σε όλες τις περιπτώσεις, οι χώρες βρίσκονται στο νότιο ημισφαίριο, που δίνει τη δυνατότητα καλύτερης παρατήρησης του ουρανού. Ωστόσο, στην περίπτωση της Αφρικής θα υπήρχαν και πολιτικά πλεονεκτήματα, καθώς η ήπειρος, που πάντα εθεωρείτο ως υποανάπτυκτη, «καταδικασμένη», και επιστημονικά/ τεχνολογικά πίσω, θα αναλάβει να φιλοξενήσει ένα από τα πιο σημαντικά αστρονομικά προγράμματα των αρχών του 21ου αιώνα.«Εργάζομαι σε ένα πεδίο διεθνούς σημασίας και ενδιαφέροντος, και πλέον μπορώ να το κάνω στην πατρίδα μου, δεν χρειάζεται να φύγω μακριά» λέει ο Λίντσεϊ Μάγκνους, επιστήμονας του ΚΑΤ-7 (Karoo Array Telescope), ενός πρωτοτύπου του SKA, συνεχίζοντας πως «εάν έρθει στην Αφρική, θα λάβουν χώρα συζητήσεις που αλλιώς δεν θα μπορούσαν να είχαν γίνει ποτέ…αν θέλεις να σκεφτείς πώς μπορείς να επηρεάσεις τους ανθρώπους με την επιστήμη δεν υπάρχει καλύτερος τρόπος. Τα παιδιά γνωρίζουν ότι κάτι μεγάλο συμβαίνει, και αυτό διευρύνει τους ορίζοντές τους. Και αυτό είναι κάτι που διαφέρει από την καθημερινότητα του πολέμου, της πείνας και της φτώχειας».Το ΚΑΤ-7 έχει δημιουργήσει θέσεις εργασίες για περίπου εκατό νεαρούς επιστήμονες και μηχανικούς που ειδικεύονται στις τεχνολογίες επόμενης γενιάς, ενώ έχει χρηματοδοτήσει 300 υποτροφίες για φοιτητές αστρονομίας, μηχανολογίας και φυσικής, βοηθώντας στην εξέλιξη των αστρονομικών μελετών σε Μποτσουάνα, Γκάνα, Κένυα, Μοζαμβίκη, Μαδαγασκάρη, Μαυρίτιο και Ζάμπια.Το συνολικό κόστος κατασκευής του ραδιοτηλεσκοπίου θα ανέλθει στα δύο δισεκατομμύρια δολάρια και εκτιμάται ότι το κόστος λειτουργίας του θα βρίσκεται γύρω στα 200 εκατομμύρια δολάρια το χρόνο. Υπολογίζεται ότι θα είναι τουλάχιστον 50 φορές πιο ισχυρό από κάθε άλλο τηλεσκόπιο. Η κατασκευή του, που θα γίνει από ένα κονσόρτσιουμ εταιρειών που εδρεύει στη Μ. Βρετανία και στο οποίο θα συμμετέχουν γύρω στις 16 χώρες, θα ξεκινήσει το 2016 και θα διαρκέσει οκτώ χρόνια. Εάν η Αφρική επικρατήσει, αντί για μία μεγάλη «κεντρική» κεραία, θα στηθούν 3.000 μικρότερες κεραίες σε Νότια Αφρική και τις άλλες χώρες που θα συμμετέχουν.Όσο μεγαλύτερο είναι ένα τηλεσκόπιο, τόσο περισσότερο φως (και ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες) μπορεί να «συλλέγει», παρατηρώντας έτσι αντικείμενα τα οποία βρίσκονται πολύ μακριά, όπως άστρα που δημιουργήθηκαν κατά τη γένεση του σύμπαντος. Το SKA θα συλλέγει ραδιοκύματα αντί ορατού φωτός, κάτι που του δίνει πλεονέκτημα έναντι «συμβατικών» οπτικών τηλεσκοπίων. Τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να συνεχίσουν την παρατήρηση και εν μέσω κακοκαιρίας, να λειτουργήσουν την ημέρα και δεν επηρεάζονται τόσο από την παρουσία κοσμικής σκόνης. Ωστόσο, πρέπει να εγκαθίστανται σε απομακρυσμένες τοποθεσίες, μακριά από πηγές ραδιοκυμάτων.

Το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο που υπάρχει αυτή τη στιγμή στον κόσμο βρίσκεται στο Αρεσίμπο του Πουέρτο Ρίκο.

Η «σκοτεινή εποχή» του σύμπαντος στο στόχαστρο νέου ραδιοτηλεσκοπίου.

Η μελέτη των αρχικών σταδίων εξέλιξης του σύμπαντος, ώστε να εξακριβωθεί ποια ήταν τα πρώτα ουράνια σώματα που δημιουργήθηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, είναι ένας από τους στόχους του ραδιοτηλεσκοπίου Square Kilometre Array (SKA), το οποίο θα ξεκινήσει να κατασκευάζεται το 2018.Με προδιαγραφές που θα το καταστήσουν το ισχυρότερο ραδιοτηλεσκόπιο που έγινε ποτέ, το SKA θα διαθέτει κεραίες στην Αυστραλία και τη Νότια Αφρική, χάρις στις οποίες η συνολική επιφάνεια συλλογής ραδιοκυμάτων θα αγγίζει το 1 τετραγωνικό χιλιόμετρο.Όταν θα ξεκινήσει να λειτουργεί, κάτι που αναμένεται να γίνει το 2020, θα μπορεί επιπλέον να καταγράφει σήματα σε ένα πολύ μεγάλο φάσμα συχνοτήτων. Έτσι, εκτιμάται πως θα έχει 50 φορές μεγαλύτερη ευαισθησία από οποιοδήποτε ανάλογο αστρονομικό όργανο έχει υπάρξει μέχρι σήμερα.Η ευαισθησία αυτή είναι απαραίτητη για να καταφέρει να προσφέρει στους επιστήμονες νέα στοιχεία σχετικά με τη «σκοτεινή εποχή» του σύμπαντος, όταν δηλαδή ο κόσμος δεν ήταν τίποτε άλλο από ένας «ωκεανός» αερίων, χωρίς να έχουν σχηματισθούν οι πρώτοι αστέρες και να τον πλημμυρίσουν με φως.Σε εκείνη τη φάση της κοσμικής δημιουργίας, η ύλη είχε αρχίσει να συμπυκνώνεται για τον σχηματισμό των πρώτων ουράνιων σωμάτων, χωρίς όμως να είναι γνωστό τις είδους σώματα ήταν αυτά.Σύμφωνα με ένα σενάριο, τα πρώτα ουράνια σώματα ήταν αστέρες, οι οποίοι στη συνέχεια υπό την επίδραση της βαρύτητας δημιούργησαν γαλαξίες. Μια εναλλακτική θεωρία είναι πως ο «ωκεανός» αερίων διαχωρίστηκε σε επιμέρους νέφη, στο κέντρο καθενός «γεννήθηκε» πρώτα μία μαύρη τρύπα, πριν ξεκινήσει η «γέννηση» αστέρων.Το SKA θα «ταξιδέψει» τους αστρονόμους σε αυτήν την εποχή, αποκαλύπτοντας πώς ακριβώς εξελίχθηκε η συγκεκριμένη διαδικασία. Ωστόσο, το ραδιοτηλεσκόπιο δεν θα περιορισθεί σε αυτό, αφού επιπλέον θα ελέγξει κατά πόσο χρειάζεται να αναπτυχθεί ένα νέο μοντέλο για την περιγραφή της βαρύτητας.

Παράλληλα, θα ψάξει για «δομικούς λίθους» της ζωής έξω από τον πλανήτη μας.

Για τη μελέτη της βαρύτητας, θα βασισθεί στους πάλσαρ, δηλαδή αστέρες νετρονίων που εκπέμπουν ραδιοκύματα με εξαιρετικά σταθερή συχνότητα.Οι αστέρες νετρονίων είναι υπολείμματα αστεριών που, όταν εξαντλήθηκαν τα «καύσιμά» τους, κατέρρευσαν υπό την επίδραση της βαρύτητάς τους. Έχουν ασύλληπτα μεγάλη πυκνότητα, αφού ένα τέτοιο σώμα διαμέτρου 15-20 χιλιόμετρα, μπορεί να έχει ίση μάζα με τον ήλιο.Το ισχυρό βαρυτικό πεδίο που δημιουργείται στην περιοχή ενός πάλσαρ αποτελεί ιδανική περίπτωση για να ελεγχθεί η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, η περιγραφή της βαρύτητας που διατύπωσε πριν από 100 χρόνια ο Άλμπερτ Αϊνστάιν.Οι επιστήμονες ελπίζουν πως με αυτό τον τρόπο θα βρουν αδυναμίες της θεωρίας, που θα ανοίξουν τον δρόμο στη βαθύτερη κατανόηση της βαρύτητας.Το SKA θα πραγματοποιήσει όμως και βιολογικές μελέτες, στη γραμμή των ανακαλύψεων που έχουν γίνει τον τελευταίο καιρό από ρομποτικά σκάφη όπως το Rosetta της ESA, οι οποίες δείχνουν πως οι μοριακές «πρώτες ύλες» για τον σχηματισμό ζωής είναι διάσπαρτες στο σύμπαν.Με την πρωτόγνωρη ευαισθησία του, το ραδιοτηλεσκόπιο θα χαρτογραφήσει τις περιοχές που υπάρχουν τέτοια μόρια, ενώ θα ψάξει για πιο σπάνια, και ακόμη πιο περίπλοκα παραδείγματα.

Έτσι, θα βάλει στο στόχαστρο τα αμινοξέα, από τα οποία δημιουργούνται οι πρωτεΐνες.

http://www.naftemporiki.gr/story/984313/i-skoteini-epoxi-tou-sumpantos-sto-stoxastro-neou-radiotileskopiou